hiệu năng của một máy tính computer, về quan hệ lẫn nhau giữa tập lệnh, kiểu địa chỉ, pipeline và những phân cấp của bộ nhớ (cache, chính, ảo),.. Nắm bắt được một số kiến trúc hiện đ[r]
Trang 1NGUYỄN Ngọc Hoá
Department of Information Systems, University of Engineering & Technology, Vietnam National University, Hanoi
Kiến trúc máy tính
Trang 2Giới thiệu môn học
Môn học:
Kiến trúc máy tính
Computer Architecture
Phân bố giờ học : 3 tín chỉ
30 giờ lý thuyết
12 giờ bài tập & ôn tập
3 giờ thảo luận trên lớp
Giảng viên: Nguyễn Ngọc Hoá
Phòng 311-E3
Điện thoại: 37547.813
Email: Hoa.Nguyen@vnu.edu.vn
Lớp trưởng môn học
Trang 3Mục tiêu
Trang bị kiến thức cơ bản về kiến trúc và tổ chức máy tính,
sơ lược quá trình phát triển ngành công nghiệp máy tính,
Nắm bắt hoạt động và tổ chức của các bộ phận chính trong máy tính (CPU, bộ nhớ, thiết bị vào/ra, hệ thống liên kết)
đặc biệt là bộ nhớ và CPU,
Hiểu rõ về ảnh hưởng của tập lệnh và kiểu đánh địa chỉ đến hiệu năng của một máy tính computer, về quan hệ lẫn nhau giữa tập lệnh, kiểu địa chỉ, pipeline và những phân cấp của
bộ nhớ (cache, chính, ảo),
Nắm bắt được một số kiến trúc hiện đại cải thiện được hiệu năng máy tính (kiến trúc x86-64, kỹ thuật siêu luồng, đa
luồng đồng thời, đa lõi, )
Trang 4Chuẩn đầu ra của môn học
Mục tiêu
1 Kiến thức
(cho phép đạt được những yêu cầu 1.4 của ma trận chuẩn đầu ra
ngành HTTT và CNTT)
Nắm được kiến thức cơ bản về kiến trúc và tổ chức của máy tính, sơ lược
Hiểu được tổ chức và cơ chế hoạt động của các thành phần chính trong
Làm chủ được những điểm quan trọng trong quản lý bộ nhớ như các
phương pháp ánh xạ giữa hai loại bộ nhớ, kỹ thuật thay thế, chính sách
ghi,
x
Hiểu và vận dụng được những vấn đề nổi bật trong kiến trúc CPU như tập
Phân tích và đánh giá được hiệu năng của máy tính nói chung, xác định
được ảnh hưởng khi một trong những yếu tố quan trọng trong kiến trúc
thay đổi đến hiệu năng của máy tính, biết cách xây dựng giải pháp nâng
2 Kỹ năng
2.1 Kỹ năng cứng
2.1.2 Kỹ năng lập luận tư duy và giải quyết vấn đề
Trang 5Chương trình học
Khái niệm chung
Kiến trúc và tổ chức
Cấu trúc và chức năng
Lịch sử phát triển
Mô hình máy tính của Von Neuman
Phân loại kiến trúc
Hiệu năng và luật Moore
Một số kiến trúc máy tính hiện đại
Kiến trúc x86 và x86-64
Kiến trúc UltraSparc
Bài tập
2 Tổ chức cơ bản máy tính T2
Khái niệm điều khiển theo chương trình
Nguyên lý Von Neuman
Thành phần chính của máy tính
CPU
Bộ nhớ,
Thiết bị vào/ra
Hệ thống liên kết
Chức năng của máy tính
Khái niệm chung
Chu trình lệnh
Sơ đồ trạng thái chu trình không
có ngắt và có ngắt
Bài tập
Trang 6Chương trình học…
3 Hệ thống liên kết T3
Mô hình liên kết thành phần
trong máy tính
Khái niệm bus
Tổ chức và chức năng
Kiến trúc truyền thống
Kiến trúc hiệu năng cao
Các đặc điểm của bus
Kiểu bus
Độ rộng bus
Kiểu truyền dữ liệu
Timing
Kỹ thuật phân xử (arbitrage) Hiệu năng
4 Bộ nhớ và các hệ thống lưu trữ T456
Khái niệm và chiến thuật phân cấp bộ nhớ
Các đặc điểm của bộ nhớ
Bộ nhớ chính
Bộ nhớ cache
Bộ nhớ ngoài
Trang 7Chương trình học…
5 Các thiết bị vào/ra T8
Các thiết bị bên ngoài
I/O Modules
Truy cập bộ nhớ trực tiếp
Kênh I/O và processors
6 Số học máy tính T9
Tổng quan về đơn vị số học và logic - ALU
Biểu diễn thông tin số
Khái niệm thông tin số
Biểu diễn ký tự
Biểu diễn số nguyên
Biểu diễn số thực
Logic số
Mạch kết hợp
Bộ số học và logic
Mạch tuần tự